UC San Diego и UC Riverside: блокада сайтов РНК SARS-CoV-2 снижает репликацию вируса в клетках

Группа из Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего и Медицинской школы Калифорнийского университета в Риверсайде картировала ранее неизвестные взаимодействия между РНК-геномом SARS-CoV-2 и вирусными белками, сообщает today.ucsd.edu. Работа опубликована в Nature Communications и охватывает три белка: кофактор примазы NSP8, РНК-зависимую РНК-полимеразу NSP12 и нуклеокапсидный белок N. По данным авторов, нарушение этих взаимодействий значительно снижало репликацию вируса today.ucsd.edutoday.ucsd.edutoday.ucsd.eduОткрыть источник ↗.

Результат описан как ранняя проверка концепции для воздействия на взаимодействия РНК с белками при заболеваниях, вызванных коронавирусами. Это лабораторное исследование на клетках; никакой препарат не испытывался.

Как картировали сайты связывания

Исследователи применили метод eCLIP (усиленное перекрёстное сшивание с иммунопреципитацией). Он позволяет просмотреть весь геном, а не только участки, заранее признанные важными, поэтому выявляет неожиданные сайты today.ucsd.edutoday.ucsd.edutoday.ucsd.eduОткрыть источник ↗. Согласно пересказу scinexx, картирование выполняли через 6 и 48 часов после заражения клеток почки зелёной мартышки.

Один из результатов касается белка N и 5′-нетранслируемой области в начале генома. В этой области есть сложная структура РНК, присутствующая у многих коронавирусов; её функции изучены не полностью. Взаимодействие с N, по-видимому, регулирует трансляцию — процесс, в котором РНК используется для синтеза белков today.ucsd.edutoday.ucsd.edutoday.ucsd.eduОткрыть источник ↗. Также найдено ранее неизвестное взаимодействие NSP12 с РНК, кодирующей вирусный белок NSP3. Авторы предполагают, что вирусная РНК может выполнять регуляторные роли помимо роли матрицы для белков. Как именно это связывание вызывает наблюдаемый эффект, до конца не выяснено.

Блокировка сайтов в клетках

Для проверки использовали запертые нуклеиновые кислоты (LNA) — короткие модифицированные последовательности, рассчитанные на связывание с определёнными участками РНК и предотвращение присоединения белков. Блокировка сайтов взаимодействия значительно снижала репликацию вируса в клетках животных. Сходные результаты получены на клетках лёгкого человека today.ucsd.edutoday.ucsd.edutoday.ucsd.eduОткрыть источник ↗.

Авторы отмечают, что часть вовлечённых белков и последовательностей РНК консервативна у коронавирусов. Поэтому воздействие на них может меньше зависеть от отдельных вариантов вируса и, возможно, будет действовать на несколько коронавирусов. Для сравнения в работе приведены существующие противовирусные средства, нацеленные на важные узлы вирусной машины: ремдесивир действует на фермент, копирующий РНК-геном, а нирматрелвир — на белки, которые обрабатывают длинные вирусные белковые цепи.

«Цель — понять эти ключевые взаимодействия, чтобы разработчики лекарств в итоге могли создать терапию, нацеленную именно на них», — заявила Джой Сян из Медицинской школы UCR. Старший автор работы — Джин Йео из Медицинской школы UC San Diego.